一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法及系统技术方案

本申请公开了一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法和系统，该方法：获得含钴和锂的原材料并磨成粉料；将原材料、水以及辅助溶剂加入制浆器中制备混合浆料；将混合浆料输入一级反应器，并向一级反应器中连续通入酸性气体；第一次固液分离处理，未进行溶解反应的原材料循环至制浆器；将初次滤液加入二级反应器中并加入辅助试剂参与化学反应；第二次固液分离，将二次滤液循环至制浆器中。该系统，包括：获取单元、制浆器、一级反应器、第一固液分离单元、二级反应器以及第二固液分离单元。本申请从废锂离子电池正极材料金属中回收含钴和含锂的有价值金属同时又能减少碳排放，实现低能耗和物耗的同时，还可对废弃的含钴锂离子的电池材料实现最大化回收利用。池材料实现最大化回收利用。池材料实现最大化回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法及系统


[0001]本申请涉及一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法及系统。

技术介绍

[0002]公开号为CN 110139832 A的中国专利技术专利，其公开了从由对包含钴锂资源材料的加工而得到硫酸钴/连二硫酸钴和硫酸锂/连二硫酸锂的工艺，具体公开了从由对钴锂资源材料进行加工而得到的包含硫酸钠和/或连二硫酸钠的液剂进行除水和/或再循环工艺，其包括如下步骤：将钴和锂沉淀为碳酸钴和碳酸锂或氢氧化钴和氢氧化锂，之后将其从所述液剂除去，将硫酸钠和连二硫酸钠结晶并且将所述晶体与液剂分离，之后将所述晶体加热为无水硫酸钠、二氧化硫和水，然后分离无水硫酸钠。其运用于例如通过用二氧化硫和硫酸浸取原材料中的钴和锂从而回收含钴锂的锂离子电池正极材料，其工艺涉及处理和回收硫酸根和连二硫酸根溶液；同时，其沉淀过程仍需要使用碳酸钠，属于较高能耗物耗的回收钴锂的工艺流程。并且，其未公开含钴锂溶液与二氧化碳气体如何一起反应并以碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂混合物沉淀的方式回收的方案。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法及系统，其通过利用酸性气体和辅助溶剂进行浸取反应，从含钴和锂的溶液中提取碳酸钴和碳酸锂或氢氧化钴和氢氧化锂，从而从废弃材料中完成钴锂和其它元素的回收。
[0004]为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
[0005]本申请提出了一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，包括如下步骤：
[0006]获得含钴和锂的原材料并磨成粉料；
[0007]将上述原材料、水以及辅助溶剂，加入制浆器中制备混合浆料，所述辅助溶剂包括但不限于：柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、谷氨酸盐、丙酸盐、丁酸盐磷酸盐及其组合物；
[0008]将上述混合浆料输入一级反应器，并向上述一级反应器中连续通入酸性气体，该气体主要来源于工业废气，包括但不限于：CO2、SO
x
、NO
x
以及其他酸性气体；
[0009]将上述于一级反应器中的反应产物进行第一次固液分离处理，未进行溶解反应的原材料分离提取并循环至上述制浆器；
[0010]经第一次固液分离后的初次滤液加入二级反应器中，并向上述二级反应器中加入辅助试剂参与化学反应；
[0011]通过第二次固液分离获得碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物和二次滤液，将上述二次滤液循环至制浆器中。
[0012]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其中，上述的经第一次固液分离后的初次滤液加入二级反应器并向上述二级反应器中加入辅助试剂参与化学反应中，包括：调节搅拌器的搅拌速度、调节反应温度和调节辅助试剂的配比。
[0013]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其中，上述的调节搅拌器的搅拌速度包括：加速搅拌。
[0014]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其中，上述的调节反应温度，包括：加热初次滤液。
[0015]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其中，上述的调节辅助试剂的配比，包括：加入NaOH或同时加入酸性气体和NaOH。
[0016]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其中，上述的通过第二次固液分离获得碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物和二次滤液中，包括：烧结上述混合物，获得较高纯度的含钴和锂的氧化物。
[0017]本申请还提出了一种气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，包括：
[0018]获取单元，其用于获得含钴和锂的原材料并磨成粉料；
[0019]制浆器，将上述原材料、水以及辅助溶剂加入制浆器中制备混合浆料；
[0020]一级反应器，将上述混合浆料输入一级反应器，并向上述一级反应器中连续通入酸性气体；
[0021]第一固液分离单元，其用于将上述于一级反应器中的反应产物进行第一次固液分离处理，未进行溶解反应的原材料分离提取并循环至上述制浆器；
[0022]二级反应器，经第一固液分离单元固液分离后的初次滤液加入二级反应器中，并向上述二级反应器中加入辅助试剂参与化学反应；
[0023]第二固液分离单元，经所述第二固液分离单元固液分离后获得碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物和二次滤液，将上述二次滤液循环至制浆器中。
[0024]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，上述的二级反应器，还包括：搅拌器，调节搅拌器的搅拌速度、调节反应温度和调节辅助试剂的配比以提高反应效率。
[0025]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，上述的二次反应器，还包括：加速搅拌单元，用于加速上述搅拌器的搅拌。
[0026]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，上述的二次反应器，还包括：加热单元，用于加热上述初次滤液。
[0027]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，上述的二级反应器，还包括：NaOH输送通道，其用于向所述二级反应器中加入NaOH。
[0028]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，上述的二级反应器，还包括：酸性气体输送到通道，其用于向所述二级反应器中输送酸性气体。
[0029]进一步地，上述的气体酸化法钴锂电池材料的回收系统，其中，还包括：烧结单元，其用于烧结上述碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物，以获得较高纯度的含钴和锂的氧化物。
[0030]与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
[0031]本申请通过用酸性气体和辅助试剂浸取的方式，一站式浸取和回收碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物；此外，将以钴锂氧化物为主的废旧锂电池材料与酸性气体和辅助试剂反应，闭环回收和再循环滤液的方式，与现有工艺
相比显著降低能耗物耗同时提高了循环内钴和锂的回收率和酸性气体(特别是工业废气)排放的利用率；
[0032]本申请从废锂离子电池正极材料金属中回收含钴和含锂的有价值金属同时又能减少废气排放，实现低能耗和物耗的同时，可以对废弃的含钴锂离子的电池材料实现最大化的绿色清洁回收利用。
附图说明
[0033]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0034]图1：本申请气体酸化法钴锂电池材料的回收方法流程图；
[0035]图2：本申请气体酸化法钴锂电池材料的回收系统示意图。
具体实施方式
[0036]以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。
[0037]如图1所示，本申请的其中一个实施例中，一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，包括如下步骤：获得含钴和锂的原材料并磨成粉料；将上述原材料、水以及辅助溶剂加入制浆器中制备混合浆料；将上述混合浆料输入一级反应器，并向上述一级反应器中连续通入酸性气体；将上述于一级反应器中的反应产物进行第一次固液分离处理，未进行溶解反应的原材料分离提取并循环至上述制浆器；经第一次固液分离后的初次滤液加入二级反应器中，并向上述二级反应器中加入辅助试剂参与化学反应；通过第二次固液分离获得碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物和二次滤液，将上述二次滤液循环至制浆器中。2.根据权利要求1所述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，上述的经第一次固液分离后的初次滤液加入二级反应器中，并向上述二级反应器中加入辅助试剂参与化学反应，包括：调节搅拌器的搅拌速度、调节反应温度和调节辅助试剂的配比。3.根据权利要求2所述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，上述的通过调节搅拌器的搅拌速度，包括：加速搅拌。4.根据权利要求2所述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，上述的通过调节反应温度，包括：加热上述初次滤液。5.根据权利要求2或3或4所述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，上述的调节辅助溶剂的配比，包括：加入NaOH或同时加入酸性气体和NaOH。6.根据权利要求1所述的气体酸化法钴锂电池材料的回收方法，其特征在于，上述的通过第二次固液分离获得碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物和二次滤液中，还包括：烧结上述碳酸钴、碳酸锂和碳酸钴锂以及氢氧化钴、氢氧化锂和氢氧化钴锂混合物，以获得较高纯度的含钴和锂的氧化物。7.一种气体酸化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小舟，赵黄经，李雨思，
申请(专利权)人：瀜矿环保科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：